|
 Đang trực tuyến :
19 |
|
 Số lượt truy cập :
33277293 |
|
|
|
|
|
Phát minh ra cách kích hoạt quang hợp nhân tạo để làm sạch không khí
Thứ ba, 02-05-2017 | 06:05:57
|
|
Một Giáo sư hóa học ở Florida vừa tìm ra một cách để kích hoạt quá trình quang hợp trong một vật liệu tổng hợp, biến các loại khí nhà kính thành không khí sạch và đồng thời sản xuất năng lượng.
Quá trình này có tiềm năng lớn trong việc tạo ra một công nghệ có thể giảm đáng kể khí nhà kính có liên quan tới biến đổi khí hậu trong khi đồng thời tạo ra một phương thức sạch để sản xuất năng lượng.
“Công trình này là một bước đột phá. Thiết kế vật liệu hấp thu màu cụ thể của ánh sáng là rất khó từ quan điểm khoa học nhưng từ quan điểm xã hội, chúng tôi đang góp phần cho việc phát triển một công nghệ có thể giúp giảm khí nhà kính”, Phó Giáo sư UCF Fernando Uribe-Romo cho biết.
Uribe-Romo và nhóm sinh viên của ông đã nghĩ ra một phương pháp để kích hoạt phản ứng hóa học trong một vật liệu tổng hợp có tên khung kim loại-hữu cơ (MOF) vốn phân hủy CO2 thành các vật liệu hữu cơ vô hại. Quá trình quang hợp nhân tạo này tương tự như cách mà cây xanh chuyển đổi CO2 và ánh sáng mặt trời thành thức ăn. Thay vì sản xuất thức ăn, phương pháp của Uribe-Romo sản xuất ra nhiên liệu mặt trời.
Đó là thứ mà các nhà khoa học trên khắp thế giới đã theo đuổi nhiều năm nay nhưng thách thức là tìm ra một cách để ánh sáng nhìn thấy kích hoạt sự chuyển đổi hóa học. Tia cực tím có đủ năng lượng để cho phản ứng xảy ra trong các vật liệu phổ biến như titan dioxit nhưng tia UV chỉ chiếm khoảng 4% ánh sáng mà trái đất nhận được từ mặt trời. Phạm vi nhìn thấy – từ bước sóng tím đến đỏ – chiếm phần lớn tia nắng mặt trời nhưng có ít vật liệu hấp thu được các màu này để tạo ra phản ứng chuyển đổi CO2 thành nhiên liệu.
Các nhà nghiên cứu đã thử với rất nhiều vật liệu nhưng các vật liệu hấp thu được ánh sáng nhìn thấy thường hiếm và đắt đỏ như bạch kim, rhenium và iridium vốn làm cho quá trình phi thực tế về chi phí.
Uribe-Romo đã sử dụng titan, một kim loại phổ biến không độc hại và bổ sung các phân tử hữu cơ đóng vai trò là ăng-ten thu hoạch ánh sáng để xem cấu hình đó có thể hoạt động được hay không. Các phân tử ăng-ten thu hoạch ánh sáng có tên N-alkyl-2-aminoterephthalate có thể được thiết kế để hấp thu các màu cụ thể của ánh sáng khi được kết hợp vào MOF. Trong trường hợp này ông đã tổng hợp nó để hấp thu màu xanh dương.
Nhóm của ông đã lắp ráp một lò phản ứng quang LED xanh dương để kiểm nghiệm lý thuyết. Khối lượng CO2 đo được từ từ được nạp vào buồng phản ứng để xem phản ứng có xảy ra hay không. Đèn phát ánh sáng xanh đến từ các dải bóng LED bên trong buồng hình trụ và mô phỏng bước sóng xanh dương của mặt trời.
Phương pháp hoạt động được và phản ứng hóa học đã chuyển đổi thành 2 dạng khử của cacbon là formate và formamide (2 loại nhiên liệu mặt trời) và trong quá trình đó làm sạch không khí.
“Mục tiêu là tiếp tục tinh chỉnh phương pháp để chúng tôi có thể tạo lượng cacbon khử lớn hơn, do đó phương pháp sẽ hiệu quả hơn”, Uribe-Romo cho biết.
Ông muốn xem xem liệu các bước sóng ánh sáng nhìn thấy khác có kích kích hoạt phản ứng bằng cách điều chỉnh vật liệu tổng hợp hay không. Nếu nó hoạt động được, quá trình này có thể là một cách đáng kể để giảm khí nhà kính.
“Ý tưởng là sẽ thiết lập các trạm thu giữ khối lượng lớn khí CO2 như cạnh một nhà máy điện. Khí đó sẽ được hút vào trạm, khởi chạy quá trình và tái chế các loại khí nhà kính trong khi sản xuất ra nguồn năng lượng mà sẽ được cấp trở lại cho nhà máy điện”, ông giải thích.
Có lẽ một ngày nào đó, các hộ gia đình có thể mua các tấm ván lợp mái nhà làm từ vật liệu này để làm sạch không khí trong khu phố đồng thời sản xuất ra năng lượng có thể sử dụng để phục vụ cho sinh hoạt gia đình.
“Điều đó sẽ dẫn tới sự xuất hiện của công nghệ và hạ tầng mới. Nhưng đó vẫn có thể có khả năng”, Uribe-Romo cho biết. Xem thêm tại đây.
LH - Dostdongnai, theo Phys.org
|
Trở lại
In
Số lần xem: 1919
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
